Cum funcționează radioul

Lucru amuzant este că, la miezul ei, radio este o tehnologie incredibil de simplu. Cu doar câteva componente electronice, care nu sunt mai mult de unul sau doi dolari, puteți construi emițătoare radio simple și receptoare. Povestea cum ceva atât de simplu a devenit tehnologia de bază a lumii moderne este interesant. În articolul de astăzi ne vom uita la o tehnologie numită „radio“, astfel încât să puteți înțelege pe deplin modul în care undele radio invizibile face atât de multe lucruri, și viața mai ușoară.

Cel mai simplu de radio

Radio poate fi incredibil de simplu, iar la începutul secolului această simplitate a făcut experimente mai devreme posibil doar despre oricine. Cum se obține doar la radio? Unul dintre exemplele descrise mai jos:

• Ia-o nouă baterie de 9 volți și o monedă
• Caută AM-radio și setați-l în zona discului unde va fi audiat static
• Acum țineți bateria în apropierea antenei și apăsați rapid de două contacte bateria rotundă (astfel încât să le-a pus împreună pentru un moment)
• Veți auzi trosnetul de radio, care este cauzată de monede conectare și deconectare

Da, baterie simplu și cel puțin o monedă simplă este un emițător radio. Această combinație nu transmite nimic util (doar static), iar transferul nu vor fi transportate pe distanțe lungi (doar câțiva centimetri în, pentru că nu există nici o optimizare pentru distanta). Dar, dacă folosiți static la robinet din codul Morse, vă pot spune de fapt, ceea ce nu este mai mult de câțiva centimetri în distanță de pe acest dispozitiv prost concepută.

Mai complex de radio

Dacă doriți să obțineți un pic mai complicat de radio, utilizați un fișier de metal și două bucăți de sârmă. Conectați mânerul de fișiere pentru a contacta un baterii de 9 volți, apoi conectați a doua bucată de sârmă la a doua structură de contact și a alerga în sus și în jos care deține fișierul. Dacă faceți acest lucru în întuneric, puteți vedea modul în care foarte mică de 9 volți scântei de-a lungul fișierului, deoarece vârful firului face conectarea și deconectarea. Păstrați un fișier de aproximativ AM-radio și apoi auzi o mulțime de statică.

Bazele de piese de radio

În orice instalație radio are două părți: un emițător (emițător) și receptor (receptor). Transmițătorul surprinde un fel de mesaj (ar putea fi sunetul vocii cuiva, datele imaginii ecranul televizorului la radio sau orice alt ceva), acesta codifică pe o undă sinusoidală și transmite unde radio. Receptorul este, desigur, primește unde radio și decriptează mesajul de undă sinusoidală pe care le primește. Și emițător și receptor utiliza o antenă pentru a radia și capta semnalul radio.

Bazele de radio: exemple din viața reală

Un monitor copil este la fel de simplu ca acesta este primit de tehnologie radio. Există un transmițător care este „așezat“ în camera copilului și un receptor pe care părinții folosit pentru a asculta copilul lor. Iată câteva dintre cele mai importante caracteristici ale unui monitor tipic copil:

• Modularea. modulare în amplitudine (modulație în amplitudine, AM)
• Intervalul de frecvență. 49 MHz
• Numărul de frecvențe. 1 sau 2
• puterea emițătorului (emițător). 0,25 W

Un copil tipic monitor cu emițător și receptor pe stânga la dreapta. Transmițătorul este plasat direct în camera copilului și servește ca un fel de mini-statie de radio. Părinții sunt, de asemenea, luate cu un receptor și folosindu-l asculta acțiuni pentru copii. Gama de comunicare limitată la 200 de picioare (61 metri)

Nu vă faceți griji în cazul în termeni cum ar fi „modulare“ și „frecvență“ sunt lipsite de sens pentru tine acum - vom ajunge la ele după un timp și voi explica ce înseamnă acestea.

emițătoare simple (emițătoare)

Puteți obține o idee despre cum să lucreze la radio, deoarece bateria și o bucată de sârmă. După cum se știe, bateria trimite curent electric (flux de electroni) prin firul de legătură între cele două contacte. electroni Mutarea a crea un câmp magnetic care înconjoară firul, iar câmpul este suficient de puternic pentru a afecta busola.

Să presupunem că luați un alt fir și puneți-l paralel cu firul bateriei cativa inci (5 cm). Prin conectarea unui voltmetru este foarte sensibil la sârmă următoarele vor avea loc: de fiecare dată când conectați sau deconectați mai întâi cablul de la baterie, va veti simti tensiune foarte mică și curent, în al doilea conductor; orice schimbare în câmpul magnetic poate induce un câmp electric în conductorul - este principiul de bază din spatele fie un generator electric. Deci:

• Bateria creează un flux de electroni în primul sârmă
• electroni mobile creează un câmp magnetic în jurul firelor
• Câmpul magnetic se extinde la al doilea fir
• Electronii încep să curgă în al doilea conductor de fiecare dată când câmpul magnetic este schimbat în primul sârmă

Un lucru important de reținut este faptul că fluxul de electroni în al doilea fir numai atunci când conectați sau deconectați bateria. Câmpul magnetic determină curgerea electronilor în sârmă în cazul în care câmpul magnetic nu se schimbă. Conectarea și deconectarea bateriei schimbarea câmpului magnetic (conectarea bateriei la sârmă creează un câmp magnetic, în timp ce oprirea distruge). Astfel, fluxul de electroni care curge în al doilea fir de la aceste două puncte.

transfer de informații

Dacă aveți o undă sinusoidală și un emițător care transmite o undă sinusoidală în spațiu cu o antenă, aveți un post de radio. Singura problemă este că valul de sine nu conține nici o informație. Ar trebui să modula val într-un fel de a codifica informații cu privire la aceasta. Există trei metode obișnuite de a modula undă sinusoidală:

Modularea Pulse - în PM, porniți pur și simplu undă sinusoidală și deconectați. Aceasta este o modalitate simplă de a trimite codul Morse. PM nu atât rasprostranana, dar un exemplu bun de ea - un sistem radio care trimite semnale de la ceas controlat de radio din Statele Unite ale Americii. Un emițător PM este capabil să acopere toate din Statele Unite ale Americii!

Modulație în amplitudine - postul de radio AM și ambele de televiziune semnal semnal de amplitudine de modulare pentru a codifica informații. În modulație de amplitudine amplitudinea undei sinusoidale (tensiune de la vârf la vârf) este schimbat. De exemplu, undă sinusoidală produs de voce umană, este suprapus pe transmițător de undă sinusoidală pentru a schimba amplitudinea.

frecvență
O caracteristică a undă sinusoidală - frecvența. frecvență de undă sinusoidală - numărul de ori penduleaza sus și în jos pe secundă. Când ascultați emisiuni de radio AM, radioul este reglat pentru o undă sinusoidală cu o frecvență de aproximativ 1000000 cps (cicluri pe secundă, de asemenea, cunoscut sub numele de Hertz). De exemplu, în Daile 680 AM - este 680.000 de cicluri pe secundă. Semnalele radio FM funcționează în intervalul de 100000000 hertzi. Astfel, 101.5 FM în Daile este listat ca 101 500 000 cicluri pe secundă.

semnal de recepție AM

Aici este un exemplu de lumea reală. Când configurați postul de masina AM radio, de exemplu, 680 de pe AM dial - înseamnă că transmițătorul trimite undă sinusoidală 680000 Hertz (undă sinusoidală repetă 680.000 de ori pe secundă). vocea DJ este modulat pe acest val purtător prin schimbarea amplitudinii undei sinusoidale a emițătorului. Amplificatorul amplifică semnalul de la ceva de genul 50.000 de wați pentru o mare AM-stație. Apoi antena trimite undele radio în spațiu.

Deoarece AM radio al mașinii - receptor - primește 680000-Gertsev semnal care este trimis la emițător și preia informații (DJ voce) de la ea? În continuare vă voi enumera etapele procesului:

• Dacă nu stai lângă emițător, receptor radio are nevoie de o antenă pentru a vă ajuta să găsiți un emițător de unde radio din aer. AM-antena reprezintă un baston metalic sau fir, care mărește cantitatea de metal care poate interacționa transmițător val.
• De asemenea, receptorul radio are nevoie de un tuner. Antena va primi mii de valuri sinusoidale. tunerul este de a separa o undă sinusoidală de mii de semnale radio diferite, care sunt recepționate de antena. În acest caz, receptorul este configurat pentru a primi semnal de 680 000 de hertzi. Tunere de lucru, folosind un principiu numit de rezonanță, care este, tunere rezoneze și amplifica o anumită frecvență, în timp ce toate celelalte frecvențe sunt ignorate în aer. Rezonatorul, întâmplător, este ușor de a crea folosind un condensator și o bobină de inducție.
• Tunerul face ca aparatul de radio pentru a primi doar o singură frecvență sinusoidală (în acest caz, 680000 hertzi). Acum, radioul este de a elimina vocea DJ acestui val sine - acest lucru se face prin o parte a radioului numit un detector sau demodulator. În cazul AM radio, detectorul este proiectat astfel încât are componente electronice numite diode. Dioda permite curentului să curgă într-o direcție și numai prin aceasta.
• Radio apoi amplifică semnalul tunsă și îl trimite la difuzoare (sau căști). Amplificatorul este format din unul sau mai mulți tranzistori (tranzistori mai mult, cu atât mai amplificarea și, prin urmare, mai multă putere este necesară pentru difuzoare).

Ceea ce auzi venind din boxe - vocea lui DJ (Bună ziua, cap). Detectorul FM radio este diferit, dar totul altceva este la fel. În radio FM modificări detector de frecvență în sunet, dar antena, tuner, amplificator - în esență același.

Elementele de bază de antenă

Ideea de antenă într-un emițător radio înțelege prin unde radio start-up în spațiu. La receptor, ideea este de a lua cât mai mult posibil a datelor transmițătorului și să livreze tuner. Pentru sateliții care sunt de la noi, milioane de mile, NASA folosește antene uriașe de vase de până la 200 de picioare (60 metri) în diametru - doar imagina imaginea de unt asemănător.

dimensiunea optimă a antenei radio este legată de frecvența semnalului că antena încearcă să trimită sau să primească. Motivul pentru această corelație este legată de viteza luminii, prin care electronii pot fi trimise pe distanțe lungi. Viteza luminii este de 186.000 mile pe secunda (300,000 kilometri pe secundă).

Antene: exemple din viața reală

Cum funcționează